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PORTA NUOVA BUSINESS DISTRICT facciate a cellula e ventilate opache. Le soluzioni progettuali e

applicative, il dettaglio costruttivo sotteso all’architettura

Francesco Giovine

La Torre A del complesso Porta Nuova Garibaldi è alta 146 m che, addizionati alla sovrastante guglia, rendono l'edificio alto 231m (fonte Ing. Paolo Rigone).

Porta Nuova BusiNess District · Cesar Pelli · Facciate a cellula · ssGs · Facciata veNtilata

moDulo Parole cHiave

P orta Nuova Business District conta 140.000 m2 di uffici distribuiti in tre edifici: la Torre A detta Unicre-dit, conta 32 piani ed è alta 231 metri, attestando-

si così come il più elevato edificio italiano (l'edificio conta circa 146 metri, più gli 85 della guglia); la Torre B, conta 22 piani in circa 111 metri di altezza; la Torre C, conta 12 piani e misura circa 56 metri di altezza. Lo “spire” o guglia sopra la Torre A, posata a settembre 2011, è alta 85 metri ed è interamente rivestita di led che possono assumere diversi colori a seconda della ricorresx(una delle combinazioni è il tricolore italiano). Intelligente dal punto di vista funzionale, inoltre, la sistemazione sotterranea dei parcheggi realizzati con il sistema del project financing per una superficie di oltre 40mila metri quadrati che permetterà di raggiungere il nuovo polo terziario sia in auto, che con il sistema po-tenziato dei nuovi mezzi pubblici previsti nell’area. L'area commerciale del complesso sarà di 6 370 m², con negozi su due livelli, e quella terziaria di circa 50 500 m². Essa prevede una copertura vetrata a protezione degli spazi pedonali a ridosso delle torri, realizzato con moduli fotovoltaici vetrati a fissaggio puntuali, collegati ad una sottostante struttura di sostegno in carpenteria di acciaio parzialmente rivestita in elementi in legno lamellare. Tutti gli edifici del comparto direzionale hanno ottenuto la prestigiosa pre-certificazio-ne internazionale di sostenibilità LEED Gold, Leadership in Energy and Environmental Design. Gli edifici certificati LEED Gold sono considerevolmente più efficienti rispetto alla media degli edifici esistenti e consentono quindi un si-gnificativo risparmio sui costi di gestione, soprattutto dal punto di vista energetico, integrando tecnologie per lo sfruttamento dell’energie rinnovabili e tecniche consolidate nello sfruttamento termico delle falde acquifere sotterra-nee e corsi d’acqua superficiali.

La tradizionale curtain wall nella versione a cellule più adatta per edifici verticali: vetro sigillato sul telaio e giunti di collegamento per equalizzare il rapporto esterno/interno

Questo intervento si ricollega all’importante riqualificazione dell’area compresa tra Porta Ga-ribaldi, Porta Nuova e Repubblica: definita come una delle aree metropolitane più grandi e potenzialmente importanti d’Europa. Gli edifici a torre, rispettivamente di altezze decrescenti

(139,5 m, 111,7 m e 55,8 m) si caratterizzano per un involucro vetrato di sicuro effetto architettonico, che sa valorizzare la geometria del costruito e al tempo stesso integrarsi con l’ambiente circostante, variando sensibilmente colorazione in funzione dell’intensità della luce.

La facciata a cellula Nel caso di Porta Nuova Garibaldi la scelta della tipologia di facciata è ricaduta sul sistema a cellule (Unitized System) che è costituito da elementi di telaio a montanti e traversi in alluminio, dotata di una partizione vetrata apribile o fissa e dallo spandrel; tutti i pezzi, comprese le vetrazioni, vengono assemblati interamente in officina e poi montati in opera per mezzo di accoppiamenti meccanici del tipo maschio-femmina, un classico in tema di involucro per gli edifici a sviluppo verticale. I vantaggi di questo sistema, consistono principalmente nel fatto che esso permette di ottimizzare i tempi di messa in opera poiché la posa della facciata parte dalla base dell’edificio e prosegue di pari passo con l’elevazione delle strutture verticali ed orizzontali dell’edificio o comunque può immediatamente avere inizio al termine dei lavori. I moduli di facciata sono infatti strutturalmente indipendenti e sono collegati tra loro con giunti telescopi-ci tali da consentire, dopo l’installazione, movimenti di aggiustaggio nel piano della facciata decisamente superiori rispetto a quelli di un curtain wall tradizionale. Non è necessario l’uso di impalcature e, una volta giunte a destinazione, le cellule di facciata vengono scaricate e distribuite ai vari piani. La prima operazione che viene eseguita è il posizionamento delle staffe di ancoraggio (normalmente eseguito pri-ma dell’arrivo dei moduli in cantiere) per un’altezza corrispondente a 3-4 piani e successivamente viene iniziata l’operazione di posa delle cellule che può avvenire con la gru di cantiere, od anche per mezzo di un argano situato 3-4 piani sopra quello di posa e posizionato su rotaie parallele al bordo dei solai fissate agli stessi ferri di ancoraggio che serviranno per le successive staffe. Una volta terminata la posa nei tre piani sottostanti la rotaia viene rimossa e riposizionata ai piani più in alto e così via.

Sequenza di montaggio delle cellule della torre A. Ciascun modulo è portato al piano e calato in posizione dagli operatori. Una volta posata la cellula si effettuano le operazioni di regolazione(messa in quota) e di sigillatura all’acqua del giunto (fonte Permasteelisa).

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Altri punti a favore del sistema ad unità adottato sono gli ottimi livelli di tenuta all’acqua e all’aria grazie ad un montaggio dei componenti e ad un controllo dello stesso in officina. I moduli di facciata sono struttural-mente indipendenti e sono collegati tra loro con giunti telescopici tali da consentire, dopo l’installazione, mo-vimenti di aggiustaggio nel piano della facciata deci-samente superiori rispetto a quelli di un curtain wall tradizionale dove la tenuta all’acqua è di tipo “passivo”, cioè basata sulla “sigillatura” di tutti i punti di possibile infiltrazione. Nella facciata prefabbricata invece posso-no essere utilizzati i giunti di collegamento dei moduli come intercapedini d’aria dove realizzare l’equalizza-zione di pressione tra esterno ed interno. Tale sistema costruttivo premia dunque la velocità di posa dal basso verso l’alto o in senso orizzontale per piano, garantendo la chiusura esterna dell’edificio mentre le opere strut-turali sono ancora in corso di ultimazione od appena ultimate, permettendo di poter velocemente passare al completamento delle opere interne all’edificio. Nel caso degli edifici di Porta Nuova Garibaldi il modulo tipico è composto da un telaio in alluminio verniciato di dimensioni 1480x5120 mm e di profondità 180 mm. Ciascuna cellula è appesa a una staffa fissata al solaio tramite profili inseriti nel getto (halfen), che consento-no la regolazione della staffa in senso longitudinale al solaio. La staffa stessa consente la regolazione della cel-lula rispetto al piano di facciata, mentre il dispositivo di aggancio della cellula alla staffa consente la regolazione

Modularità tipica del curtain wall sia in verticale che in orizzontale (fonte Permasteelisa).

Il progetto Porta Nuova

Il Progetto Porta Nuova è un progetto di riqua-lificazione urbana ed architettonica di ampie zone dei quartieri Isola, Varesine e Garibaldi di Milano). L'edificazione del complesso è ini-ziata nel 2009, il completamento è previsto per il 2014. Il progetto, che si colloca all'interno Centro Direzionale di Milano, è firmato da cele-bri architetti quali Cesar Pelli, Stefano Boeri e Nicholas Grimshaw. La nuova area si estende da Porta Garibaldi FS a piazza della Repubblica, da Porta Nuova al Palazzo Lombardia, passando per via Melchiorre Gioia.Il progetto, approvato nel 2004, è curato dall'im-prenditore immobiliare americano Hines e della sede italiana Hines Italia e si estende su una superficie complessiva di 340 000 m², suddivisa sostanzialmente in tre parti distinte nella loro

20 000 m² di spazi culturali, 370 appartamenti di lusso e circa 4000 posti auto.

esecuzione (che riprendono i nomi dei quartieri originari):• Porta Nuova Garibaldi• Porta Nuova Varesine• Porta Nuova IsolaUn'operazione da oltre due miliardi di euro, con duemila operai al lavoro. Gli edifici si caratterizzano per una notevole altezza e un forte impatto architettonico. Si accompagneranno ad ampie aree verdi residen-ziali, passeggiate e percorsi ciclabili. L'obiettivo principale del progetto è la ricomposizione del tessuto urbano e lo sviluppo dei quartieri esi-stenti, comprensivo di un vasto sistema pedo-nale continuo, formato da piazze, aree verdi residenziali, ponti ciclopedonali e i Giardini di Porta Nuova, estesi per circa 100 000 m². Il Progetto conta 57 000 m² di uffici, 11 000 m² di spazi commerciali, 160 000 m² di spazi pedonali,

Rendering del complesso Porta Nuova, costituito dai tre diversi quartieri: Porta Nuova Garibaldi,Varesine ed Isola, collegati dalle aree pedonali.

in altezza (messa in quota) del modulo. Le cellule vengono appese al solaio al fine di consentire la libera dilatazione verticale degli elementi. Diversamente, se i moduli fossero appoggiati al solaio, i carichi di pun-ta generati dalle dilatazioni termiche e dagli abbassamenti della soletta porterebbero all’instaurarsi di con-dizioni di instabilità. Anche il giunto orizzontale tra cellule contigue consente le libere dilatazioni termi-che oltrechè garantire un miglior comportamento in caso di sisma, in quanto le forze orizzontali agiscono così sul singolo modulo, rendendo gli elementi indipendenti tra loro e liberi di seguire gli spostamenti relativi dei solai. Da notare come il giunto tra cellule pure essendo aperto prevede una doppia barriera costituita da una guarnizione esterna, da una interna e dalla slitta di collegamento tra cellule adiacenti che garantiscono una elevatissima tenuta all’acqua e all’aria, così come dimostrato dai test condotti in opera.

In sezione verticale il giunto di collegamento tra le cellule, in orizzontale il collegamento tra semi-montanti di due cellule adiacenti (fonte Permasteelisa).

Particolari costruttivi di una cellula completa anche del frangisole (fonte Permasteelisa).

Requisiti prestazionali della facciata continua della torre A ed esito delle prove (fonte Permasteelisa)

Nr Prova Rif. Specifica Rif. Norme Data Specifica Esito

1 Pre-carico facciata - 50% pressione positiva 1.5.2.5.1 16-11-2009 Esito positivo

2Permeabilità all'aria - pressione positivaPermeabilità all'aria - pressione negativo

1.5.2.5.2UNI EN 121 52UNI EN 121 53

16-11-2009Classe A4Classe A4

3 Tenuta all'acqua sotto pressione statica 1.5.2.5.3UNI EN 121 54UNI EN 121 55

16-11-2009 RE1000

4 Vento e pioggia condizione dinamica 1.5.2.5.4UNI ENV 13050UNI EN 121 55

16-11-2009Esito positivo156Pa/469Pa

5 Torsione (Racking Test) 1.5.2.5.5CWCT § 8.13.3CWCT § 17

16-11-2009 Esito positivo

6 Resistenza al carico del vento angolo deformazione 1.5.2.5.6UNI EN 121 79UNI EN 131 16



1.5.2.5.71.5.2.5.7

UNI EN 121 52UNI EN 121 53




10Resistenza al carico del vento. Facciata continua Deformazioni

1.5.2.5.6UNI EN 121 79UNI EN 131 16



1.5.2.5.7UNI EN 121 52UNI EN 121 53


12 Tenuta all'acqua sotto pressione statica 1.5.2.5.7UNI EN 121 54UNI EN 121 55

16-11-2009 RE1000



14 Resistenza termica1.5.2.5.8.11.5.2.5.8.2

CWCT § 8.13.4CWCT § 18

17-18--19-20-21-22-09 Esito positivo


1.5.2.5.9UNI EN 121 52UNI EN 121 53


16 Tenuta all'acqua - Hose test 1.5.2.5.9CWCT § 8.9.1CWCT § 9


17 Resistenza al carico del vento - Carico incrementato 1.5.2.5.10UNI EN 121 79UNI EN 131 16


18Sistema di manutenzione facciata - Estrazione degli organi di vincolo - Modanature - Frangisole

1.5.2.6.1.11.5.2.6.1.21.5.2.6.1.31.5.2.6.2


19 Resistenza agli urti1.4.2.4.11.4.2.4.2

UNI EN 14019UNI EN 13049 23-11-09 Classe E1

20 Pannello Sprandel - Test di resistenza termica1.5.2.7.21.5.2.7.3

CWCT § 8.13.4CWCT § 18

17-18-19-11-09 Esito positivo

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Modellazione FEM per la verifica degli stati tensionali e deformativi negli elementi costruttivi dellecellule (vetrazione, telaio in alluminio, particolare della staffa di aggancio della cellula al solaio) (fontePermasteelisa).

Modellazione agli elementi finiti per la determinazione della trasmittanza termica dei principali nodi delmodulo tipico di facciata (fonte Permasteelisa).

Il sistema SSGS Questo tipo di facciata è denominato SSGS (Structural Sealant Glazing System) in quanto il vetrocamera è sigillato direttamente sul telaio della cellula per mezzo di un silicone strutturale. Questo consente di eli-minare il profilo fermavetro esterno che nei sistemi tradizionali incornicia il vetrocamera. Oltre al benefi-cio estetico si ottiene anche un beneficio termico in quanto si riduce in facciata l’area di telaio, che è quella più sfavorita termicamente, e si aumenta l’area vetrata, caratterizzata da migliori prestazioni termiche. I principali vantaggi della facciata strutturale rispetto ad una tradizionale, a parità di valori prestazionali, possono essere schematicamente riassunti in una maggior libertà di progettazione in termini di forma e di risultato estetico globale. Essendo il silicone strutturale visibile (per cui se applicato su un vetro chiaro

trasparente resta visibile come una cornice di alcuni millimetri di larghezza) si è ricorso alla serigrafia delle lastre vetrate lungo i bordi al fine di nascondere il cordone siliconico. Il processo serigrafico è di tipo a smalto, il quale viene steso su un telaio apposito e fatto depositare, attraverso un filtro a maglie finissime sulla lastra di vetro, riproducendo il disegno voluto. Infine la cottura in forno, normalmente associata al processo di tempra, permette di vetrificare lo smalto. Nonostante i profili della cellula non siano a taglio termico, ossia l’estruso è continuo e non interrotto da barre di materiale isolante rigido, il vetro posizio-nato davanti al telaio fa sì che l’alluminio non si trovi direttamente esposto all’esterno, ma protetto dal vetrocamera, il quale è anche dotato di un distanziatore cosiddetto “a bordo caldo”. Anche in questo caso la modellazione agli elementi finiti dimostra che la prestazione della facciata è molto buona. La facciata rispetta i requisiti previsti da capitolato di trasmittanza termica pari a Ucw = 1,4 Wm2K e isolamento acustico pari a D2m,nt,w = 42 dB oltre alle richieste in merito a tenuta all’acqua, permeabilità all’aria, resistenza al vento e resistenza all’urto che sono state accertate inizialmente tramite la conduzione di un performance mock up in stabilimento, al fine di accertare la rispondenza del progetto alle richieste di ca-pitolato e in seguito tramite una lunga sequenza di prove in opera che hanno confermato la rispondenza del costruito al progetto validato. Per determinare l’azione del vento gravante su ciascuna zona di facciata delle torri è stato eseguito un test in galleria del vento il quale ha messo in evidenza come alcune parti di facciata siano sottoposte a un’elevata sollecitazione sino a 2 kPa. Il progetto, nonostante sia antecedente alla Circolare dei VVF del marzo 2010, rispetta le indicazioni relative alla resistenza al fuoco delle facciate. A tale scopo è stata progettata e una barriera al fuoco di interpiano con resistenza EI 120, equiparabile alla prestazione richiesta al solaio. Per la valutazione è stato effettuato un test di resistenza al fuoco in laboratorio secondo la UNI EN 1634-4 che ha dimostrato l’efficacia della progettazione costruttiva, ga-rantendo il raggiungimento dei requisiti posti alla base del progetto architettonico. La barriera al fuoco orizzontale è completata dallo spandrel verticale (fascia marcapiano) che garantisce una fascia resistente al fuoco di un metro di altezza con prestazioni di tenuta al fuoco ed isolamento termico EI 120 minuti con curva d'incendio dall'esterno. In particolare la prestazione è stata raggiunta grazie all'integrazione, sul lato interno dello spandrel, di una doppia protezione in lastre di calcio silicato collegate ad una lamiera di acciaio zincato.

Dettagli relativi all’assetto sperimentale per l’esecuzione dei test di resistenza al fuoco della porzione marcapiano del curtain wall (spandrel) (fonte Permasteelisa).

LE TRE ToRRI DEL PoRtA NuovA GARibAldi busiNess distRict SoNo STATE PRogETTATE DA cesAR Pelli. LA CoSTRUzIoNE è STATA AFFIDATA ALL’IMPRESA colombo costRuzioNi di lecco. L’INVoLUCRo VETRATo è STATo REALIzzATo DA PeRmAsteelisA.

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Granito per le zone cieche in corrispondenza dei vani sala: un mock up ha consentito di definire e garantire le prestazioni di ventilazione naturale e tenuta all’acqua

S i tratta di una facciata ventilata opaca che riveste le teste dell’edificio, in corrispondenza della zona cieca dei vani scala costituenti il core centrale della torre. Tale soluzione soddisfa una serie di requisiti e prestazioni fondamentali che caratterizzano le pareti d’ambito ai fini del miglior be-

nessere abitativo ed è poi caratterizzata da un sistema costruttivo cosiddetto “a secco” ossia meccanico e di assoluta affidabilità. Alla parete in calcestruzzo isolato a capotto è ancorata una sottostruttura in acciaio composta da staffe ad omega fissate alle travi di bordo in cemento armato sulle quali vengono ancorati i montanti posizionati ad interasse prestabilito e sui quali viene alloggiato il rivestimento in lastre di granito “San Fernando”, posate a giunto aperto. Il sistema di ancoraggio consente una regolazione per l’allineamento di massimo ±20mm. Le lastre di spessore variabile da 30 a 40 mm sono opportunamente dotate sulla parte posteriore di una rete in fibra di vetro (lastre montate all’interno dei moduli a facciata continua) con lo scopo di trattenere eventuali frammenti in caso di rot-tura della lastra, garantendo la sicurezza contro la caduta di frammenti conseguente ad un impatto o a shock termico. Ciascuna lastra è fissata ai montanti tramite accessori definiti “manine” che si alloggiano in apposite fresature della parte inferiore delle lastre (kerf). In questo modo è anche possibile la sostituzione del singolo elemento dan-neggiato, senza compromettere le lastre adiacenti. La sua principale caratteristica è quella di creare una “camera di aria in movimento” tra la parete rivestita ed il paramento esterno di rivestimento. Questa

Prospetto, sezione e vista in pianta della facciata ventilata in pietra naturale (fonte Permasteelisa).

“camera” può essere realizzata con un paramento a giunti chiusi creando quindi un passaggio dell’aria con effetto “camino”. Il modulo tipico è composto da una lastra di pietra dalle dimensioni 1200x560 mm e sul tale elemento sono state condotti test di laboratorio per la caratteristiche del materiale. Oltre i test di caratterizzazione del materiale e di verifica del sistema di fissaggio è stato eseguito un performance mock up dell’intera tipologia di facciata al fine di determinare le prestazioni in termini di ventilazione naturale e tenuta all’acqua del sistema.

Francesco Giovine architetto, già professore a contratto presso il Best del Politecnico di Milano, è attualmente docente presso la facoltà di Ingegneria dell’Università di Innsbruck. Si occupa di involucri edilizi evoluti e tecnologie di facciata, seguendone l’iter dal progetto al cantiere ed opera come consulente tramite ABeC, società di cui è socio fondatore, attiva nel settore del facade- engineering.

Le immagini sono gentilmente messe a disposizione dall’Ing. Paolo Rigone

Sezione verticale di dettaglio con in evidenza i montanti collegati alla retrostante muratura in calcestruzzo per mezzo di tasselli meccanici. I montanti verticali portano le mensole di fissaggio delle lastre con kerf orizzontali (fonte Permasteelisa).

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